Batterier: en innretning operasjon, driftsprinsippet og ordningen

Autonome kilder til elektrisitet er blant de mest nyttige oppfinnelser av menneskeheten. Hva er en telefon eller radio, som ikke har batterier? Enheten av mange enheter, samt deres vilkår for bruk ikke alltid gi en permanent strømforsyning, slik at disse energikildene kan godt operere nesten hvor som helst i verden. Etter en kort innledning, la oss komme ned til artikkelen.

Hva er et batteri?

I vid forstand er dette begrepet menes en enhet som under visse betingelser for bruk kan lagre alle typer energi, og i andre - å bruke for å møte menneskelige behov.

Batterier akkumulere strøm fra en ekstern strømkilde, og deretter gi henne de tilkoblede forbrukerne slik at de kan gjøre jobben sin. Når således enhetene er permanent kjemiske reaksjoner mellom elektrolytten og elektrodeplatene. Forresten, er dette design tilgjengelig i banker, og av hvilke batterier er dannet. konstruksjonsdata anordning tilveiebringer en spenning, som regel 1,2-2 V, noe som er svært lite. Derfor, for å øke ytelsen til strømforsyninger, og bruke ulike typer tilkobling.

Hvordan arbeide med utslipps batterier?

Data strømforsyningsinnretning gir en forbindelse til de fordeler og ulemper. De virker på følgende måte: Når lasten er forbundet med elektrodene (som et eksempel kan vi betrakte en lyspære), er det en lukket elektrisk krets. Som det begynner å strømme utladningsstrøm. Det er dannet ved bevegelse av elektroner, anioner og kationer. Mer detaljert informasjon om hvordan og hva som skjer, kan du fortelle bare ved hjelp av eksempel.

La oss anta at vi har et batteri hvor den positive elektrode - er nikkeloksyd, som er blitt tilsatt grafitt for å forbedre ledningsevnen. kadmium svamp ble anvendt for den negative plate. Så, når det er en utladning, blir partiklene av det aktive oksygenet frigjøres og faller ned i elektrolytten. Dermed blir de separert fra deler som er like elektrisitet (slik som elektroner). Partiklene av aktivt oksygen er rettet mot de negative plater, hvor de oksyderes kadmium.

batteriet fungerer ved en belastning

Du må trekke lasten på terminalene på platene. De kan også tilføres, typisk en likespenning (men kan være pulset, avhengig av tilfellet) som er større enn verdien av det batteri som lades. Videre må polariteten være den samme. Det er minus og pluss polen på forbrukeren og kilden må stemme overens. Legg merke til at laderen må nødvendigvis ha mer kraft enn det er i batteriet, for å undertrykke restene av energi i den og opprette en elektrisk strøm hvis retning er motsatt til å slippe ut. Som et resultat, endre og kjemiske prosesser som foregår i batteriet.

La oss se på et eksempel fra forrige avsnitt av artikkelen. Her den positive elektrode vil bli anriket med oksygen, og den negative gjenvinne ren kadmium. Oppsummering kan vi si at ved tidspunktet for ladning og utladning bare endre den kjemiske sammensetningen av elektrodene. Dette gjelder ikke for elektrolytten. Men det kan fordampe, som vil ha en negativ innvirkning på batterilevetiden.

Dermed undersøkte vi prinsippet om drift av et batteri. Nå la oss lære under drift kan forbedre sine prestasjoner.

parallelltilkobling

Den nåværende verdien avhenger av et stort antall faktorer. Først og fremst under det forstår design, materialene som brukes og deres dimensjoner. Det store området av elektrodene er, jo flere dagens tall de kan tåle. Dette prinsippet brukes til parallellkobling av den samme type celler i batteriet. Dette er gjort, hvis du ønsker å øke verdien av den strømmen som går til lasten. Men på samme tid er nødvendig for å øke kraften og energikilde.

seriekobling

Hvis vi ser bankene som batteriene, er det nødvendig å si at de er som regel, i samme bolig. En lignende type av forbindelse som brukes for å få god ytelse med mindre spenning tap.

Se bruk av denne designen kan, demontert bilbatterier er bly-syre. Det sies at denne type bruk ikke bare i enheten av bilbatteriet, er det rett og slett den mest sannsynlige måten å få ut, hvordan denne type tilkobling. I dette tilfellet vil du sørge for at det ikke er metall kontakt, og det var en pålitelig galvanisk forbindelse gjennom elektrolytten. Men dette er bare for å bli forstått i forhold til denne typen. I andre tilfeller vil et annet sett oppgaven utføres tilkoblingen.

Typer batterier

De skiller seg på grunn av deres formål, muligheter og implementering av materiale. For øyeblikket moderne produksjon mestrer produksjon av mer enn tre dusin typer, som adskiller seg i sammensetningen av elektrodene og den anvendte elektrolytt. For eksempel, kan li-ion batterier skilte fra en familie av 12 kjente modeller. Betinget kan skille mellom følgende typer:

1. Bly-syre.
2. Lithium.
3. Nikkel-kadmium batterier.

Dette er de mest populære representanter. Men for å forstå mulighetene vi tilbyr å bli kjent med en liste av materialer som kan tjene som elektroder:

• jern,
• bly;
• titan;
• litium;
• kadmium;
• kobolt;
• nikkel;
• sink;
• vanadium;
• sølv;
• aluminium;
• en rekke andre elementer, som imidlertid er meget sjeldne.

Ved hjelp av forskjellige materialer påvirker utgangskarakteristikk som oppnås og følgelig videre omfang. Så, for eksempel, er li-ion batterier som brukes i datamaskiner og mobile enheter. Mens nikkel-kadmium anvendes som en erstatning for konvensjonelle elektrokjemiske celler. Teoretisk sett kan alle typer batterier operere med noen belastning. Det eneste spørsmålet er, hvor rettferdig er en slik søknad.

nøkkel~~POS=TRUNC

Vi har allerede sett at slike batterier, enheten av strukturene som de er laget. Nå la oss fokusere på hva som påvirker deres drift. Viktig for oss egenskaper er:

1. Tetthet kalt karakteristiske energimengde-forholdet til volumet eller vekten av batteriet.
2. Det refererer seg til den maksimale kapasitet for batteriet verdi at den kan gi under utladingen til en lavest mulig spenning. Dette tallet er uttrykt i ampere-timer eller coulomb. Det kan også indikere energi kapasitet. Det er målt i watt-timer eller Joules. Problemet med en slik beholder - å rapportere den energimengde som er gitt under utladning til et minimum akseptabel spenning.
3. Temperatur modus påvirker de elektriske egenskaper av batteriet. Når det er et alvorlig avvik fra det anbefalte driftsområdet for produsenten, er det en høy sannsynlighet for en strømbrudd. Dette er fordi det kalde og varme påvirke hastigheten av kjemiske reaksjoner, samt indre trykk.
4. Det refererer seg selv ut kapasitetstapet som oppstår etter at batteriet når det ikke er noen belastning på terminalene. På mange måter er avhengig dette tallet på versjon og kan økes hvis dårlig isolasjon.

Dette er egenskapene til batteriene og gir størst interesse for oss. Selvfølgelig, hvis du trenger å gjøre noe nytt og eksklusivt, tidligere usett, og du kan trenge noe mer. Men dette er svært usannsynlig.

Enheten elektroder

Som et eksempel tar vi blyplatene. Selv de som de en gang var. Moderne plate laget av bly-kalsium-legering. Dette gir et lavt nivå av selvutladning av batteriet (50% kapasitet tapt i 18 måneder). Det gjør det også mulig å anvende sparsomt vann (1 gram per ampere-time).

Man kan møte og hybrid konstruksjon hvor, bortsett fra bly, tilsettes til den positive elektrode av antimon, og i den negative - kalsium. Men i slike tilfeller, er det en økt vannforbruk. For å øke motstand mot korrosjonsprosesser, legge til tinn eller sølv.

Elektroder laget med gitterstrukturen av det aktive preparat påførte lag. Prinsippet for drift av batteriet avhenger i stor grad av hvilket materiale er brukt for platene. Vi anser ledelsen, som er lett å lære, men å fokusere på dem er alltid ikke anbefale.

elektrolytt

Vi tenker på alle de samme blybatterier. Som elektrolytt, i hvilken de er plassert, ofte opptrer svovelsyre. Den har en spesifikk tetthet som kan variere avhengig av batterinivå. I dette tilfellet, er prinsippet: jo større, jo høyere. Over tid fordamper elektrolytten, og den batterikapasiteten reduseres. Levetid påvirke bestemt operasjon (overholdelse av sikkerhetsforskrifter). Batteriet Elektrolytten kan være av to typer:

• væske;
• i form av impregnerte spesielle materialer.

I øyeblikket er den mest utbredte typen først.

Operasjon batterier

Bruker oppladbare batterier kan sees nesten overalt. Tenk på din mobiltelefon eller avbruddsfri strømforsyning for datamaskiner. I en vanlig lommelykt kan gis som et eksempel (moderne design er stadig produseres med innebygd oppladbart batteri og er ikke konstruert for galvaniske celler). Og biler? Systemer av "stop-start" og regenerativ bremsing ved å operere ut batteriene, og de stiller høye krav til startstrømmen, dyputlading og holdbarhet. Som du kan se, uten at disse strømforsyninger er vanskelig å gjøre i det moderne liv for alle.

Reaksjonsskjema for konstruksjon av batteriet

Vi vurderte grunnleggende informasjon på disse enhetene. La oss selv ta hensyn til et slikt konsept som batterikretsen. Faktisk, i rammen av artikler om ham tidligere, bare i forbifarten. Batteri dagens ordning, ifølge historien, ble først etablert av franske fysikeren Gaston Plante. Arealet av hans kreasjoner enn 10 kvadratmeter! Moderne batterier, faktisk, er bare sterkt redusert og lite ferdige kopier av hans batteri. Synlig for det menneskelige element er det eneste tilfelle. Det gir alminnelighet og strukturell integritet.